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兼顾台区电压特性的中压配电网电压评估与调控方法研究

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兼顾台区电压特性的中压配电网电压评估与调控方法研究

作者：苏为健华南理工大学

学位级别：硕士

随着负荷结构和用电规律的日趋多变,中压配电网中电压偏高、偏低和电压波动问题日益复杂。当前的电压调控思路不仅僵化粗略,而且尚未充分挖掘电网侧资源的潜力,导致馈线沿线各台区的电压质量不断恶化。线路改造、增设补偿设备等规划改... 详细信息

随着负荷结构和用电规律的日趋多变,中压配电网中电压偏高、偏低和电压波动问题日益复杂。当前的电压调控思路不仅僵化粗略,而且尚未充分挖掘电网侧资源的潜力,导致馈线沿线各台区的电压质量不断恶化。线路改造、增设补偿设备等规划改造措施,存在成本高、工程量大的问题,短期内难以普遍推广。对此,本文着眼于电网运行层面,研究一种兼顾台区电压特性的中压配电网电压评估与调控方法:利用下级台区电压对当前的电压调控策略进行挖掘与改进,最大程度地提升中压配电网的电压质量。首先,本文从线路电压损耗的机理出发,总结影响馈线各节点电压的主要因素,从线路的物理属性和负荷特性对众多馈线进行分类;分析各类馈线可能存在的电压问题,并为其选择相应的电压治理措施。该部分对传统的中压配电网电压治理方法和理论进行了有益的扩展和补充,同时也为后面章节的调控筛选出了典型馈线。其次,针对目前电网侧对中压母线的调控策略僵化粗略,不考虑台区实际需求的现状,提出一种考虑馈线全台区电压特性的中压母线电压评估与调控方法。从反映馈线全部台区的电压质量、台区电压是否越限、馈线线损情况三方面建立全台区电压质量评估指标体系,基于功效系数法和序关系法对台区整体的电压质量进行评估,利用评估结果指导母线电压调整,能在不增加任何新设备的前提下,使台区整体的电压质量有较好改善。该方法对配电网精细化管理进行了有益探讨,也为后面章节提供了电压类目标函数。然后,考虑目前配电网无功资源匮乏情况突出,无法满足所有台区电压需求的问题,提出一种考虑台区优先级的中压母线电压调控效益评估方法。给出台区优先级的定义,用以表征不同台区对于供电方的重要程度;构建台区优先级的评估指标,通过改进熵权法确定指标权重,设计了台区优先级计算方法;然后提出母线电压调控效益的概念和计算方法。利用此调控效益指导母线电压调控,能使重要台区的电压质量得到优先满足和保障,同时最大程度地提高台区整体的电压质量,做到了对有限调控手段的充分利用。最后,针对分布式光伏广泛接入配电网,负荷波动频繁,线路中也逐步装设补偿装置的趋势,本文探讨光伏接入后的中压配电网电压优化调控。以全台区电压质量指标、线损率作为目标函数,考虑24小时内光伏出力和负荷的波动,采用改进的粒子群算法,对各时段主变挡位和线路中电容器组的动作进行优化。求解得到的各设备优化动作方案能大幅提升全台区电压质量,并提高运行经济性,达到了良好的调控效果。

关键词：馈线分类评估指标体系无功资源匮乏台区优先级电压调控

计及分布式电源和电动汽车的配电网电压调控方法研究

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自动化与仪表 2020年第10期35卷 5-9,19页

作者：胡标许旭军国网浙江省电力有限公司龙泉市供电公司龙泉323700

分布式电源和电动汽车在配电网越来越高的渗透率给配电网带来了电压越限加重的问题,基于分布式电源和电动汽车的功率特性分析,该文研究了分布式电源和电动汽车接入对配电网电压的影响,以配电网电压调控成本最小为优化目标,建立了计及分... 详细信息

分布式电源和电动汽车在配电网越来越高的渗透率给配电网带来了电压越限加重的问题,基于分布式电源和电动汽车的功率特性分析,该文研究了分布式电源和电动汽车接入对配电网电压的影响,以配电网电压调控成本最小为优化目标,建立了计及分布式电源和电动汽车的配电网电压调控模型,通过改进的IEEE-33节点配电网系统在不同电压调控方案下的计算对比分析,验证了提出的分布式电源和电动汽车共同参与的配电网电压调控方法的有效性和优越性。该文研究成果可为含分布式电源和电动汽车并网的配电网电压调控提供理论参考和技术指导。

关键词：分布式电源电动汽车配电网电压调控电压越限

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含大规模光伏并网的配电网电压调控策略研究

计算技术与自动化 2022年第2期41卷 61-65页

作者：吴培华国华能源投资有限公司北京100000

光伏发电的快速发展及其在配电网的大规模并网给配电网的运行带来了重大的影响。为保证大规模光伏并网后的配电网电压在规定的范围内,在分析光伏有功出力和无功调节特性的基础上,本文提出了一种配电网电压主动调控策略,根据系统负荷预... 详细信息

光伏发电的快速发展及其在配电网的大规模并网给配电网的运行带来了重大的影响。为保证大规模光伏并网后的配电网电压在规定的范围内,在分析光伏有功出力和无功调节特性的基础上,本文提出了一种配电网电压主动调控策略,根据系统负荷预测和光伏出力预测获取下一时段所需的无功功率调整量,以常规无功补偿装置为优先、光伏逆变器无功调整为辅,各光伏无功调整量的分配采取经济性最优的方式。建立含光伏并网的配电网电压仿真计算实例,通过与其他电压调控策略的对比分析验证了本文策略的有效性和优越性。

关键词：配电网光伏并网电压调控电压越限逆变器

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电动汽车参与主动配电网电压调控的策略研究

广东电力 2023年第10期36卷 93-104页

作者：王伟杰黄海宇徐远途武小梅阮灿华王晓琳姜淞峻南方电网广东清远供电局广东清远511500 广东工业大学自动化学院广东广州510006

未来,电动汽车将成为城市交通中的主导。为了降低大量电动汽车接入配电网的运行风险,提出一种利用电动汽车在充电过程中提供无功补偿的策略。该策略充分考虑车主的充电需求、分布式电源出力、电动汽车充电机的无功补偿潜力,并配合传统... 详细信息

未来,电动汽车将成为城市交通中的主导。为了降低大量电动汽车接入配电网的运行风险,提出一种利用电动汽车在充电过程中提供无功补偿的策略。该策略充分考虑车主的充电需求、分布式电源出力、电动汽车充电机的无功补偿潜力,并配合传统电容器组的投切,对主动配电网电压进行优化调控。建立以各时刻接入充电机的电动汽车向电网提供无功功率的绝对值作为优化变量,以减小节点电压偏差和充电时间内电动汽车尽可能地补充更多的电能为优化目标的电压调控模型,并采用淘汰与纵横交叉混合机制的改进粒子群算法求解该模型。通过清远10 kV配电线路验证了所提模型对缓解节点电压偏差、无功不足等问题的有效性。

关键词：电动汽车配电网无功补偿电压调控

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含分布式光伏接入的配电网电压主动调控研究

河南科学 2023年第8期41卷 1176-1181页

作者：杨佳霖赵鹏翔杨宪李娜丛琳王冰国网综合能源服务集团有限公司北京100052

分布式光伏在配电网的并网规模越来越大,针对分布式光伏接入后配电网存在电压调控困难的现状,在研究分布式功率特性及其对配电网电压影响的基础上,提出了一种含分布式光伏接入的配电网电压主动调控模型.通过预测负荷和光伏预测功率提前... 详细信息

分布式光伏在配电网的并网规模越来越大,针对分布式光伏接入后配电网存在电压调控困难的现状,在研究分布式功率特性及其对配电网电压影响的基础上,提出了一种含分布式光伏接入的配电网电压主动调控模型.通过预测负荷和光伏预测功率提前预测出下一时刻的节点电压越限情况,然后根据各调压手段的经济灵敏度来选择合适的调压策略,从而很好地保证节点电压的合格率和电压调控的经济性.通过含分布式光伏接入的配电网电压调控实例分析,对比不同电压调控方案,验证了电压主动调控模型的可行性和优越性.

关键词：分布式光伏配电网电压调控主动调压电压越限

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春节期间珠澳电网电压调控策略与方法研究

机电工程技术 2022年第10期51卷 120-123页

作者：孙殿坤林桂辉甘德树吴海雄魏勇刚张维超广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海519000

随着珠澳地区经济快速发展,电网电缆化改造工程与新建输电电缆的增多,电缆运行时提供的容性无功也随之增多。珠澳电网感性无功补偿装置配置不足,珠澳地区春节期间电压偏高问题日益突出,为此,根据珠澳地区春节期间小方式下的电网结构及... 详细信息

随着珠澳地区经济快速发展,电网电缆化改造工程与新建输电电缆的增多,电缆运行时提供的容性无功也随之增多。珠澳电网感性无功补偿装置配置不足,珠澳地区春节期间电压偏高问题日益突出,为此,根据珠澳地区春节期间小方式下的电网结构及珠海澳门春节期间负荷预测,对春节期间珠澳地区电压调控方法进行分析,使用BPA进行仿真计算得到调控策略。最后,通过春节前的电压调控策略仿真研究,将厂站电压不超238 kV作为边界条件,确定了在高、中、低三种不同负荷水平下珠澳电网具体调压策略,明确了所需电厂进相机组的具体数量。电压调控策略在2022年春节的成功应用表明了策略的重要性,为春节期间电压调控提供了重要的参考价值。

关键词：电压调控春节仿真计算

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考虑有功不确定性的配电网新能源无功优化控制

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中国电力 2024年第3期57卷 51-59页

作者：张静忠蒙飞孙阳于慧霞国网宁夏电力有限公司调度控制中心宁夏银川750001 国家计算机网络与信息安全管理中心宁夏分中心宁夏银川750001

提出了一种考虑有功不确定性的配电网新能源无功-电压下垂双层鲁棒优化控制模型。首先,在参考点优化层,以多时段总运行成本最小为目标,对静止无功补偿设备与调压变压器的协调控制指令、新能源的无功功率参考值和端口电压参考值等系统中... 详细信息

提出了一种考虑有功不确定性的配电网新能源无功-电压下垂双层鲁棒优化控制模型。首先,在参考点优化层,以多时段总运行成本最小为目标,对静止无功补偿设备与调压变压器的协调控制指令、新能源的无功功率参考值和端口电压参考值等系统中影响无功分布的典型相关控制量进行优化;然后,在斜率优化层,基于双层列生成算法框架,分别建立斜率指令优化主问题模型和极端场景集筛选子问题模型。结果表明,所提出的优化控制方法不仅可以有效适应新能源发电出力的随机波动,同时能够充分利用其并网换流器的无功容量,在优化系统网损和调压设备操作成本的同时,增强系统运行的可靠性。

关键词：双层列生成电压调控鲁棒优化下垂控制

基于深度强化学习的含储能有源配电网电压联合调控技术

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电力建设 2023年第11期44卷 64-74页

作者：齐韵英许潇殷科马超刘友波四川大学电气工程学院成都市610065 国网四川综合能源服务有限公司成都市610072

高比例可再生能源接入下,有源配电网电压越限风险增加。传统调压设备控制时间尺度长,难以及时响应调压需求。为缓解配电网局部电压越限问题,提出一种基于深度强化学习的电压调控策略,利用电池储能系统和静止无功补偿装置(static var com... 详细信息

高比例可再生能源接入下,有源配电网电压越限风险增加。传统调压设备控制时间尺度长,难以及时响应调压需求。为缓解配电网局部电压越限问题,提出一种基于深度强化学习的电压调控策略,利用电池储能系统和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)进行有功无功联合调控。首先,研究了分布式储能的容量衰减机理;然后,将电压调控推导为马尔可夫决策过程,通过寻找SVC和储能最佳出力点缓解电压波动;最后,采用深度确定性策略梯度算法实现离线训练与在线决策。算例验证表明,所提策略能有效实现非全局信息可观下电压波动的抑制,电压偏差较无调控时有明显降低;通过与其他深度强化学习和启发式算法对比,验证了所提出方法可以有效应对不确定性环境,抑制电压波动。

关键词：有源配电网分布式发电(DG) 分布式储能电压调控储能容量衰减

考虑泄流效应的风电场并网点电压系统侧增援调控方法

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电力系统自动化 2021年第13期45卷 30-39页

作者：于其宜王琦汤奕东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 南京师范大学南瑞电气与自动化学院江苏省南京市210046

风电场常因自身无功容量配置不足而导致并网点电压在某些工况下越限,参与并网点电压增援调控的周边无功补偿站,其增发/减发的无功功率会出现泄流效应。此效应既降低了对风电场电压的支撑力度,又可能引起其他节点电压出现新的越限。为此... 详细信息

风电场常因自身无功容量配置不足而导致并网点电压在某些工况下越限,参与并网点电压增援调控的周边无功补偿站,其增发/减发的无功功率会出现泄流效应。此效应既降低了对风电场电压的支撑力度,又可能引起其他节点电压出现新的越限。为此,针对并网点电压越限的预防控制问题,提出一种考虑泄流效应的风电场系统侧增援调控方法。首先,介绍了无功补偿增量的泄流效应并定义了泄流比;其次,讨论了待调控风电场周边变电站参与增援调控的基本条件,给出了筛选候选无功补偿站的方案;最后,设计了分配增援调控任务的启发式决策方法和考虑调控代价差异的线性规划模型优化决策方法。算例结果表明,所提出的2种增援调控站无功补偿决策方法均能将风电场并网点电压调整并稳定在设定的范围内。

关键词：风电场电压调控无功补偿泄流效应增援调控